수력 발전기는 증기 터빈 발전기와 비교했을 때 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
(1) 속도가 낮습니다. 수두에 의해 제한되어 회전 속도는 일반적으로 750r/min 미만이며, 일부는 분당 수십 회전에 불과합니다.
(2) 자극의 수가 많습니다. 속도가 낮기 때문에 50Hz의 전기 에너지를 생성하려면 자극의 수를 늘려야 하므로 절단 고정자 권선의 자기장이 여전히 초당 50회 변할 수 있습니다.
(3) 구조물의 크기와 무게가 크다. 한편으로는 속도가 느리고, 다른 한편으로는 장치의 부하가 거부될 경우 강한 수격으로 인한 강관 파열을 방지하기 위해 안내 날개의 비상 폐쇄 시간이 길어야 하지만 이로 인해 장치의 속도 상승이 지나치게 커진다. 따라서 로터는 큰 무게와 관성을 가져야 한다.
(4) 일반적으로 수직축이 채택됩니다. 토지 점유 및 설비 비용을 줄이기 위해 대형 및 중형 수력 발전기는 일반적으로 수직축을 채택합니다.
수력 발전기는 회전축의 배열 방식에 따라 수직형과 수평형으로 나눌 수 있으며, 수직형 수력 발전기는 추진 베어링의 위치에 따라 현수형과 우산형으로 나눌 수 있다.
(1) 현수형 수소발전기. 스러스트 베어링은 로터 상부 프레임의 중앙 또는 상부에 설치되어 안정적인 작동과 편리한 유지보보수를 제공하지만 높이가 높고 설비투자비가 많이 든다.
(2) 우산형 수력 발전기. 스러스트 베어링은 로터 하부 프레임의 중앙 본체 또는 상부에 설치됩니다. 일반적으로 중저속 대형 수력 발전기는 구조적 크기가 크기 때문에 우산형을 채택하여 장치 높이를 줄이고 강철을 절약하며 발전소 투자 비용을 절감해야 합니다. 최근에는 수력 터빈의 상부 덮개에 스러스트 베어링을 설치하는 구조가 개발되어 장치 높이를 더욱 낮출 수 있습니다.
2. 주요 구성 요소
수력 발전기는 주로 고정자, 회전자, 스러스트 베어링, 상하부 가이드 베어링, 상하부 프레임, 환기 및 냉각 장치, 제동 장치 및 여자 장치로 구성됩니다.
(1) 고정자. 이는 권선, 철심 및 외피로 구성된 전기 에너지 생성 부품이다. 대형 및 중형 수력 발전기의 고정자 직경이 매우 크기 때문에 일반적으로 운송을 위해 분할하여 구성한다.
(2) 로터. 로터는 자성을 발생시키는 회전부로서, 지지대, 휠링 및 자극으로 구성됩니다. 휠링은 부채꼴 모양의 철판으로 이루어진 고리형 부품입니다. 자극은 휠링 외부에 배치되며, 휠링은 자성의 통로 역할을 합니다. 대형 및 중형 로터는 현장에서 한 가닥씩 조립한 후 가열하여 발전기의 주축에 슬리브 형태로 장착합니다. 최근에는 로터 지지대를 터빈 주축 상단에 직접 고정하는 무축 구조의 로터가 개발되었습니다. 이러한 구조의 가장 큰 장점은 대형 로터로 인해 발생하는 대형 주조 및 단조 부품의 품질 문제를 해결할 수 있다는 것입니다. 또한 로터의 인양 중량과 인양 높이를 줄여 발전소 높이를 낮추고 발전소 건설 비용을 절감할 수 있습니다.
(3) 스러스트 베어링. 이는 장치의 회전부 전체 무게와 터빈의 축방향 유압 추력을 지지하는 구성 요소입니다.
(4) 냉각 시스템. 수력 발전기는 일반적으로 고정자, 회전자 권선 및 고정자 코어를 냉각하기 위해 공기를 냉각 매체로 사용합니다. 소형 수력 발전기는 종종 개방형 또는 파이프식 환기를 채택하는 반면, 대형 및 중형 수력 발전기는 종종 폐쇄형 자순환 환기를 채택합니다. 냉각 강도를 향상시키기 위해 일부 고용량 수력 발전기의 권선은 냉각 매체를 직접 통과하는 중공 도체의 내부 냉각 방식을 채택하며, 냉각 매체는 물 또는 새로운 매체입니다. 고정자 및 회전자 권선이 물로 내부 냉각되는 방식을 이중 수냉식이라고 합니다. 고정자 및 회전자 권선과 고정자 코어가 모두 물로 냉각되는 방식을 완전 수냉식이라고 하며, 고정자 및 회전자 권선만 물로 내부 냉각되는 방식을 반수냉식이라고 합니다.
수력 발전기의 또 다른 냉각 방식은 증발 냉각으로, 액체 매체를 수력 발전기 도관에 연결하여 증발 냉각하는 방식입니다. 증발 냉각은 냉각 매체의 열전도율이 공기나 물보다 훨씬 크기 때문에 장치의 무게와 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있습니다.
(5) 여자 장치 및 그 개발은 기본적으로 열 발전 장치의 그것과 동일합니다.
게시 시간: 2021년 9월 1일
